PENGARUH MOISTURE CONTENT DAN THERMAL CYCLIC TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN FISIK KOMPOSIT HIBRID BERBASIS SERAT GELAS DAN COIR UNTUK APLIKASI PADA SUDU TURBIN ANGIN

Mastariyanto Perdana, Prof. Ir. Jamasri, Ph.D., IPU., ASEAN Eng

2012 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Komposit merupakan salah satu material teknik yang banyak dimanfaatkan. Ini disebabkan komposit memiliki sifat ringan dan relatif kuat. Namun, komposit yang berbasis serat sintesis dikurangi penggunaannya untuk mendapatkan sifat ramah lingkungan sehingga penelitian ini menggunakan serat hibrid dengan fraksi volume yang terdiri dari 12% fiber glass dan 18% coir. Fraksi volume antara serat hibrid dan epoksi adalah 30:70. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan sifat mekanik dan fisik dari komposit hibrid akibat pengaruh lingkungan (moisture content dan thermal cyclic) karena komposit akan diaplikasikan sebagai bahan blade turbin angin. Komposit direndam dalam air dengan variasi perendaman 6, 12, 18, dan 24 jam untuk mengetahui pengaruh moisture content. Pengaruh thermal cyclic diuji dengan pemanasan 800C dan pendinginan dengan siklus 5, 10, 15, dan 20. Hasil pengujian menunjukkan degradasi sifat mekanik komposit. Moisture content menyebabkan penurunan sifat mekanik dari komposit serat hibrid hingga rata-rata 39,94% dari kekuatan tarik sebesar 65,474 MPa dan 52,29% dari ketangguhan impak sebesar 0,0163 J/mm². Thermal cyclic menyebabkan penurunan sifat mekanik dari komposit serat hibrid hingga rata-rata 32,44% dari kekuatan tarik sebesar 65,747 MPa dan 57,94% dari ketangguhan impak sebesar 0,0163 J/mm². Jumlah siklus beban dinamis menyebabkan terjadinya penurunan kekakuan komposit hibrid. Penurunan kekakuan komposit hibrid akibat perlakuan moisture content mencapai 30,00% dan penurunan kekakuan komposit hibrid akibat perlakuan thermal cyclic mencapai 15,15%. Kata kunci: Komposit hibrid, moisture content, therm

Composites are materials that commonly used in engineering field. This is due to light weight and relatively strong properties. However, the synthesis fiber-based composites were not recommended due to environmental friendly. This research uses hybrid fiber composite with volume fraction at 12% of fiberglass, 18% of coir and 70% of epoxy. This study investigated the environmental influences (moisture content and thermal cyclic) on changes of mechanical and physical properties of hybrid composite. Composites were immersed in water by immersion time variations of 6, 12, 18, and 24 hours to determine the effect of moisture content. Hybrid composites were heated until 80˚C and then cooled in room temperture to determine the effect of thermal cyclic. Variations of thermal cyclic were 5, 10, 15, and 20 cycles. Test result shows degradation of mechanical properties of composite. Moisture content causes a decrease on mechanical properties of hybrid composite. For 24 hours of immersion time the reduction in tensile strength for effect moisture content was 39,94% of 65,474 MPa and impact toughness was 52,29% of 0,0163 J/mm². Thermal cyclic also causes a decrease on mechanical properties of hybrid composite. For 20 cycles of thermal cyclic reduction in tensile strength was 32,44% of 65,474 MPa and impact toughness was 57,94% of 0,0163 J/mm². Variation of dynamic loading was resulted stiffness degradation of hybrid composite. Stiffness degradation measured by ratio of E/E􀳊 for the effect of moisture content (24 hours immersion) and thermal cyclic (20 cycles) were 30,00% and 15,15% respectively.

Kata Kunci : Komposit hibrid, moisture content, thermal cyclic, sifat mekanik, beban dinamis